阅读说明：本技术 一种单冷热源新风调湿机组 (Single cold heat source fresh air humidifying unit ) 是由 薛明明 王宏革 毕承志 于 2019-12-16 设计创作，主要内容包括：本发明属于一种新风调湿机组,具体是涉及到一种单冷热源新风调湿机组,包括室内机和室外机,所述室内机包括依次设置的进风口、滤网组件、蒸发器、再热冷凝器、加湿器、风机和出风口,所述室外机包括四通阀以及与蒸发器构成回路的压缩机、冷凝器和室外膨胀阀,所述蒸发器、压缩机和冷凝器均与四通阀连接,冷凝器上设置有散热器,所述再热冷凝器通过管路与冷凝器并联,再热冷凝器靠近蒸发器所在管路上设置有再热膨胀阀,本发明采用单冷热源对空气进行处理,再热冷凝器的加热温度控制通过调节再热膨胀阀和主膨胀阀的流量比例即可,可实现无极调节,调节过程简单灵活。(The invention belongs to a fresh air humidity control unit, and particularly relates to a single cold heat source fresh air humidity control unit which comprises an indoor unit and an outdoor unit, the indoor unit comprises an air inlet, a filter screen component, an evaporator, a reheating condenser, a humidifier, a fan and an air outlet which are arranged in sequence, the outdoor unit comprises a four-way valve, a compressor, a condenser and an outdoor expansion valve which form a loop with the evaporator, the evaporator, the compressor and the condenser are all connected with a four-way valve, the condenser is provided with a radiator, the reheating condenser is connected with the condenser in parallel through a pipeline, and the pipeline, where the reheating condenser is close to the evaporator, is provided with the reheating expansion valve.)

一种单冷热源新风调湿机组

技术领域

本发明属于一种新风调湿机组，具体是涉及到一种单冷热源新风调湿机组。

背景技术

随着生活品质的提升，人们对生活环境要求不断提高。在家居和工作环境中，不仅有室内外换气的新风系统，而且对空气的温度、湿度、空气中的PM2.5含量都有对应的空气处理设备。对于一套新的房屋，可供选择的空气调节设备包括室内外换气的新风净化系统、调节室内温度的空调系统、调节室内湿度的除湿系统、冬季加湿系统等等，过多的管路设计不仅安装难度大，而且增加了设计和施工成本，也给后续的维修带来了麻烦。

且现有的双冷源新风机组，除湿时热泵水机提供冷水对新风进行预冷，直膨系统进行深度除湿和调温。直膨系统有主、副两个冷凝器，副冷凝器回收部分冷凝热用来加热经除湿后的空气，主冷凝器排放冷凝热。而目前双冷源新风机组主冷凝器排放的冷凝热是直接排至热泵水机，需要热泵水机将吸收冷凝热后升温的冷水降温后循环使用。而热泵水机将吸收冷凝热后升温的冷水降温需消耗多余的能量，这就降低了系统的能效比。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种便于调节温湿度，结构紧凑的单冷热源新风调湿机组。

本发明的内容包括室内机和室外机，所述室内机包括依次设置的进风口、滤网组件、蒸发器、再热冷凝器、加湿器、风机和出风口，所述室外机包括四通阀以及与蒸发器构成回路的压缩机、冷凝器和室外膨胀阀，所述蒸发器、压缩机和冷凝器均与四通阀连接，冷凝器上设置有散热器，所述再热冷凝器通过管路与冷凝器并联，再热冷凝器靠近蒸发器所在管路上设置有再热膨胀阀。

更进一步地，所述蒸发器与冷凝器之间且靠近蒸发器一侧设置有主膨胀阀，主膨胀阀与室外膨胀阀择一使用，主膨胀阀并联有朝向冷凝器的单向阀，室外膨胀阀并联有朝向蒸发器的单向阀。

更进一步地，所述冷凝器和再热冷凝器靠近蒸发器一侧管路上均设置有过滤器。

更进一步地，所述进风口包括与室内空气连通的回风风阀和与室外空气连通的新风风阀。

更进一步地，所述加湿器与风机之间还设置有紫外灯。

更进一步地，所述风机为离心风机，

更进一步地，所述散热器为轴流风机，

更进一步地，所述滤网组件包括依次设置的初效过滤器、中效过滤器和高效过滤器。

更进一步地，所述初效过滤器和高效过滤器上设置有风压差开关。

本发明还包括控制系统，所述控制系统包括控制器以及与控制器电连接的温度传感器、温湿度传感器和压力传感器，所述温度传感器设置于所述蒸发器与再热冷凝器之间，所述温湿度传感器设置于进风口和出风口上，所述压力传感器设置于压缩机吸排气管路上，所述控制器还与压缩机、风机和散热器电连接。

本发明的有益效果是，本发明采用单冷热源对空气进行处理，避免了目前市场上例如双冷源新风除湿机组需要水系统配合运行，增加系统能效比，除湿模式中，再热冷凝器的加热温度控制通过调节再热膨胀阀和主膨胀阀的流量比例即可，可实现无极调节，调节过程简单灵活；再热冷凝器通过回收冷凝热提高经蒸发器降温除湿后空气的温度，减少了其它加热配件的选择，降低了机组的生产成本以及能耗；与双冷源调湿机组相比，无需通过热泵水机对冷凝器进行降温，提高了系统能效比；

本新风调湿机组，具有夏季新风除湿、降温和调温功能；冬季具有加湿、升温的功能；过渡季节具有通风功能，适应性、舒适性高；整体结构紧凑，高效节能的特点。

附图说明

图1为本发明除湿时的系统原理图。

图2为本发明除湿时四通阀的工作原理图。

图3为本发明制热时的系统原理图。

图4为本发明制热时四通阀的工作原理图。

在图中，1回风风阀、2新风风阀、3初效过滤器、4中效过滤器、5高效过滤器、6蒸发器、7再热冷凝器、8加湿器、9紫外灯、10风机、11出风口、12再热膨胀阀、13主膨胀阀、14压缩机、15四通阀、16室外膨胀阀、17轴流风机、18冷凝器、19油分离器。

具体实施方式

如图1-图4所示，本发明包括室内机和室外机，所述室内机包括沿空气流通方向依次设置的进风口、滤网组件、蒸发器6、再热冷凝器7、加湿器8、风机10和出风口11，滤网组件为对空气进行过滤的部件；蒸发器6为用于给空气制冷除湿或者加热的部件；再热冷凝器7用于在蒸发器6给空气制冷除湿时给制冷除湿后空气进行加热；加湿器8用于在蒸发器6给空气加热时，对加热后空气进行加湿；风机10用于将室内机空气从进风口侧向出风口11侧正压送风，所述室外机用于给蒸发器6和再热冷凝器7提供热源或冷源，包括四通阀15以及与蒸发器6构成回路的压缩机14、冷凝器18和室外膨胀阀16，所述蒸发器6、压缩机14和冷凝器18均与四通阀15对应的油口连接，通过调节四通阀15，即可实现调节制冷剂的流向，以控制蒸发器6对空气进行制冷除湿或对空气进行加热，冷凝器18上设置有散热器，散热器用于冷凝器18散热或释放冷量，所述再热冷凝器7通过管路与冷凝器18并联，再热冷凝器7用于回收部分冷凝热对通过蒸发器6制冷除湿后的空气进行加热，再热冷凝器7靠近蒸发器6所在管路上设置有再热膨胀阀12，通过调节再热膨胀阀12和主膨胀阀13的输出比例，以调节再热冷凝器7和冷凝器18两者排放制冷剂热量的比例。

所述蒸发器6与冷凝器18之间且靠近蒸发器6一侧设置有主膨胀阀13，主膨胀阀13与室外膨胀阀16择一使用，除湿模式中，室外膨胀阀16关闭，主膨胀阀13工作，用于降低从冷凝器18流出的高压常温的制冷剂的压力；制热模式中，主膨胀阀13关闭，室外膨胀阀16工作，用于降低从蒸发器6流出的高压常温的制冷剂的压力；

在冷凝器18与蒸发器6之间设置分别用于蒸发器6制冷和制热时使用的主膨胀阀13和室外膨胀阀16，主膨胀阀13设置在靠近蒸发器6一侧，室外膨胀阀16设置在靠近冷凝器18一侧，即可避免在制热模式时，制冷剂首先经过蒸发器6和主膨胀阀13变成低压低温液态制冷剂，再经过较长的管路至冷凝器18，以此防止低压低温液态制冷剂流经较长管路影响管路寿命。

主膨胀阀13上并联朝向冷凝器18设置的单向阀；室外膨胀阀16上并联朝向蒸发器6设置的单向阀，以此保证，主膨胀阀13与室外膨胀阀16择一使用时，管路的连通。

所述冷凝器18和再热冷凝器7靠近蒸发器7一侧管路上均设置有过滤器，过滤器优选为铜过滤器，铜过滤器对制冷剂进行过滤，避免制冷剂内的杂质颗粒经过膨胀阀时堵塞膨胀阀。

所述进风口包括与室内空气连通的回风风阀1和与室外空气连通的新风风阀2，通过调节回风风阀1和新风风阀2的进风比例，可以切换全新风、新回风混合和全回风三种进风模式，在室内空气氧气足够的情况，可适量增加回风风阀1的比例，以此可减少调湿机组调湿或增温模式中需产生的冷量或热量，达到减少能耗的作用。

所述加湿器8与风机10之间还设置有紫外灯9，紫外灯9对处理完的空气进行杀菌处理，提高空气质量。

所述散热器为轴流风机17，轴流风机17风量大，可对冷凝器18进行有效散热。

所述滤网组件包括依次设置的初效过滤器3、中效过滤器4和高效过滤器5,通过设置三层滤网，对新风或者回风进行有效过滤。

所述初效过滤器3和高效过滤器5上设置有风压差开关，风压差开关用于检测滤网组件的堵塞情况，当滤网组件杂质较多，检测到初效过滤器3之前与高效过滤器5之后的风压差较大，风压差开关便进行工作，产生报警提醒工作人员及时更换或者清洗滤网组件。

本发明还包括控制系统，所述控制系统包括控制器以及与控制器电连接的温度传感器、温湿度传感器和压力传感器，所述温度传感器设置于所述蒸发器6与再热冷凝器7之间，所述温湿度传感器设置于进风口和出风口11上，所述压力传感器设置于压缩机14吸排气管路上，所述控制器还与压缩机14、风机10、轴流风机17、再热膨胀阀12、主膨胀阀13和室外膨胀阀16电连接，控制系统实现本调湿机组的自动运行，其中，控制器采用工业控制级单片机芯片，温度传感器、温湿度传感器、压力传感器设置于机组各个节点上，用于获取各个测量点的温度参数作为控制器智能控制的控制参数基础；为了便于控制，本发明中，再热膨胀阀12、主膨胀阀13和室外膨胀阀16均优选采用电子膨胀阀。

本发明的具体工作原理：

本发明具有除湿模式、制热模式、通风模式和智能模式四种模式，具体如下：

除湿模式：如图1和图2所示，制冷剂如图中箭头所指方向流通，蒸发器6内流入低压低温的液态制冷剂，吸收流经蒸发器6表面空气的热量，由于此时蒸发器6表面温度低于湿空气的露点温度，空气中的水蒸气在蒸发器6表面凝结成水，滴入水盘后排出机组，以此降低空气中的温度和湿度，进行降温除湿。

如图2所示，从蒸发器6吸热后的低压低温气态制冷剂通过四通阀15流入压缩机14，压缩制冷剂，制冷剂相变为高温高压气态制冷剂并经过油分离器19，再通过四通阀15流出。从四通阀15流出的高温高压气态制冷剂经分流分别进入彼此并联的冷凝器18和再热冷凝器7，高温高压气态制冷剂相变为高压常温的液态制冷剂，进入再热冷凝器7的高温高压气态制冷剂将经过蒸发器6降温除湿的空气加热至指定温度，并通过紫外灯9杀菌后进入室内，以此完成除湿和恒温的功能，且无需再次增加其它加热设备；另外一部分高温高压气态制冷剂经过冷凝器18进行散热，并配合轴流风机17排出室外。

再热冷凝器7对空气的加热温度通过分配至再热冷凝器7的高温高压气态制冷剂的流量而定，即通过调节再热膨胀阀12和主膨胀阀13的流量比例进行调节，再热膨胀阀12和主膨胀阀13优选为联动开合，再热膨胀阀12开启流量大则主膨胀阀13的开启流量小，通过再热冷凝器7的高温高压气态制冷剂多，对空气的加热温度高，反之，通过再热冷凝器7的高温高压气态制冷剂少，对空气的加热温度低。除湿模式中，室外膨胀阀16始终处于关闭状态，从冷凝器18流出的制冷剂经过与室外膨胀阀16并联的单向阀流入到主膨胀阀13，此时，制冷剂流向与和主膨胀阀13并联的单向阀相反，故制冷剂仅流向与主膨胀阀13，并经过主膨胀阀13相变为低压低温的液态制冷剂后流入蒸发器6进行吸热。

以此往复，对空气进行除湿调温的处理。

除湿模式中，由于主膨胀阀13设置在靠近蒸发器6一侧，此时相变为低压低温的液态制冷剂很快便进入到蒸发器6内进行吸热，故能减少低压低温的液态制冷剂对管路的影响，提高使用寿命。

除湿模式中，由于无需对空气进行加湿，故加湿器8始终处于关闭状态。

除湿模式中，将再热膨胀阀12关闭，调湿机组则仅对空气进行制冷。

制热模式：如图3和图4所示，制冷剂如图中虚线箭头所指方向流通，此时，由于蒸发器6用于散热，冷凝器18用于吸热，由于无需对经过调湿机组的空气进行除湿，且室内机中蒸发器6和再热冷凝器7对空气的影响相反，故始终关闭再热冷凝器7，再热冷凝器7通过关闭再热膨胀阀12关闭，操作简单灵活。冷凝器18内流入低压低温的液态制冷剂，轴流风机17将冷量排出至室外，如图2所示，经过冷凝器18的制冷剂再通过四通阀15流入压缩机14进行压缩，制冷剂变为高温高压气态制冷剂并经过油分离器19，再通过四通阀15流出至蒸发器6内，蒸发器6向空气进行散热，以此对从进风口进入的空气进行加热，经过加热后的空气再经过加湿器8加至指定湿度，以保障室内温度和湿度合适。经蒸发器6后的高温高压气态制冷剂相变为高压常温液态制冷剂，最后经过与主膨胀阀13并联的单向阀流至室外膨胀阀16，进行降压，变为低温低压的液态制冷剂流至冷凝器18带走冷量。

以此往复，实现对空气的制热和加湿处理。

由于室外膨胀阀16设置在靠近冷凝器18一侧，此时相变为低压低温的液态制冷剂很快便进入到冷凝器18内进行吸热，故能减少低压低温的液态制冷剂对管路的影响，提高使用寿命。

通过调节压缩机的功率，实现不同温度的调节。

加湿器8可以为超声波加湿器、湿膜加湿器或其它加湿设备。

通风模式：在室内仅需通风的工作环境中，仅需开启风机10，空气依次通过过滤组件和紫外灯9，进行空气净化，完成通风。

智能模式：通过室内的空气环境配合设置在调湿机组上的控制器以及各个节点上的温度传感器、温湿度传感器和压力传感器进行智能调节。